SU687574A1 - Device for measuring the difference between radio pulses phases - Google Patents
Device for measuring the difference between radio pulses phasesInfo
- Publication number
- SU687574A1 SU687574A1 SU762429006A SU2429006A SU687574A1 SU 687574 A1 SU687574 A1 SU 687574A1 SU 762429006 A SU762429006 A SU 762429006A SU 2429006 A SU2429006 A SU 2429006A SU 687574 A1 SU687574 A1 SU 687574A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- phase difference
- comparison
- code
- difference
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Description
Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл измерени разности фаз радиосигналов в фазовых системах . Известен фазомер, содержащий р д запоминающих устройств, на вход которых через ключи, управл емые сдвиговым регистром, поступают входные .сигналы. Сдвиговый регистр управл ет с импульсами со специального генера тора. Частота следовани импульсов с генератора значительно больше частоты заполнени радиоимпульсов, что позвол ет сделать требуемое количество выборок за период заполнени и записать эти выборки в запоминающих ус.тройствах. К генератору импуль сов через делитель частоты подключен другой сдвиговый регистр, который управл ет работой ключей, сто щих на выходе запоминающих устройств В результате считывани с запоминающих устройств выборок входных сигналов и их фильтргщии создаютс напр жени низкой частоты с разностью фаз равной разности фаз высокочастотного заполнени радиоимпульсов. Эти напр жени подаютс на низкочастотный фазометр , который и регистрирует результат измерени . Недостатками этого метода вл ютс низкое быстродействие схемы, что обусловлено переносом фазовых соотношений на низкую частоту, и больша сложность исполнени схем и узлов фазометра. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл измерени разности фаз радиоимпульсов, содержащее два последовательно соединенных фазовых детектора и парафазных усилител , входы фазовых детекторов соединены через фазосдвигающие цепи. Недостатками этого устройства- вл ютс низкое быстродействие процесса измерени , что обусловлено пере- носом фазовых соотношений на низкую частоту, и возникновение ошибок, определ емых дополнительной обработкой сигналов с выходов фазовых детекторов и неидентичностью характеристик парафазных усилителей. Кроме того, это устройство может работать лишь при малой частоте следовани радиоимпульсов на входе, так как минимальное врем между двум последующими радиоимпульсами определ етс в основном временем измерени разности фаз напр жений с выходов резонансных усилителей. В св зи с тем,- что частота этих напр жений мала, врем измерени велико, необходимо ограничивать возможную частоту следовани радиоимпульсов сверху.The invention relates to a radio metering technique and can be used to measure the phase difference of radio signals in phase systems. A phase meter is known that contains a number of memory devices, to which input signals are input through the keys controlled by the shift register. The shift register controls pulses from a special generator. The frequency of the pulses from the generator is much higher than the frequency of filling of the radio pulses, which allows you to make the required number of samples during the period of filling and record these samples in memory devices. A different shift register is connected to the pulse generator via a frequency divider that controls the operation of the keys located at the output of the memory devices. As a result of reading samples of input signals from the memory devices and their filtering, low-frequency voltages are created with a phase difference equal to the phase difference of the high-frequency radio pulses. . These voltages are applied to a low frequency phase meter, which records the measurement result. The disadvantages of this method are the low speed of the circuit due to the transfer of phase relations to a low frequency, and the greater complexity of the execution of circuits and nodes of the phase meter. The closest in technical essence to the present invention is a device for measuring the phase difference of radio pulses, containing two series-connected phase detectors and paraphase amplifiers, the inputs of the phase detectors are connected via phase-shifting circuits. The disadvantages of this device are the low speed of the measurement process, which is caused by the transfer of phase relations to a low frequency, and the occurrence of errors determined by additional signal processing from the outputs of the phase detectors and the nonidentity of the characteristics of the paraphase amplifiers. In addition, this device can operate only at a low frequency of the radio pulse at the input, since the minimum time between two successive radio pulses is determined mainly by the time taken to measure the voltage phase difference from the outputs of the resonant amplifiers. Due to the fact that the frequency of these voltages is small, the measurement time is large, it is necessary to limit the possible frequency of radio impulses from above.
Цель изобретени - повышение бысродействи измерени фаз между высокочастотным заполнением коротких радиоимпульсов.The purpose of the invention is to increase the speed of measurement of the phases between the high-frequency filling of short radio pulses.
Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемое устройство дл измерени разности фаз радиоимпульсов , содержащее два последовательно соединенных фазовых детектор и парафазных усилител , причем вход фазовых детекторов соединены через фазрсдвигающие цепи,введены N каналов , каждый из которых состоит из резистивкого сумматора и элемента сравнени , при этом входы сумматоров подключены к выходам парафазных усилителей, а их выходы соединены с входами элементов сравнени соответственно .The goal is achieved by the fact that the proposed device for measuring the phase difference of radio pulses, containing two series-connected phase detectors and paraphase amplifiers, the input of the phase detectors connected via phase shifting circuits, includes N channels, each of which consists of a resistive totalizer and a comparison element, In this way, the inputs of the adders are connected to the outputs of the paraphase amplifiers, and their outputs are connected to the inputs of the comparison elements, respectively.
С выходов элементов сравнени снимаетс значение кода, соответствующее измер емой разности фаз. В св зи с тем, что обработка выходных сигналов фазовых детекторов производитс параллельно во всех каналах без преобразовани на низкую частоту , быстродействие устройства велико и определ етс в основном лишь примен емой элементной базой.From the outputs of the comparison elements, the code value corresponding to the measured phase difference is removed. Due to the fact that the processing of the output signals of phase detectors is performed in parallel in all channels without conversion to a low frequency, the speed of the device is great and is determined mainly only by the element base used.
На фиг. 1 представлена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напр жений, по сн ющие его работу.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - stress diagrams for his work.
Устройство содержит фазовые детекторы 1 и 2, фазосдвигаюшие цепи 3 и 4, парафазные усилители 5 и б, элементы сравнени 7, 8 и 9, резис тивные сумматоры состо щие из резисторов R и R. Количество каналов N, состо щих из резистивных сумматоров и элементов сравнени , определ етс требуемой разрешающей способностью и равно 180° ,The device contains phase detectors 1 and 2, phase-shifting circuits 3 and 4, paraphase amplifiers 5 and b, comparison elements 7, 8 and 9, resistive adders consisting of resistors R and R. The number of channels N consisting of resistive adders and elements comparison, is determined by the required resolution and is 180 °,
N N
тгmr
где У- дискрет измерени ..where Y is the measurement discrete ..
Фазовые детекторы 1 и 2, между парами входов которых включены 45-ы фазосдвигающие цепи 3 и 4, через парафазные усилители 5 и 6 соединены с соответствующими входами резистивных сумматоров , выходы которых, в свою очередь, подключены к в хсдам элементов сравнени 7, 8 и 9.Phase detectors 1 and 2, between the pairs of inputs of which are included the 45th phase-shifting circuits 3 and 4, are connected through the paraphase amplifiers 5 and 6 to the corresponding inputs of resistive adders, the outputs of which, in turn, are connected to the xsd elements of comparison 7, 8 and 9.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Каждый из входных радиосигналов, разность фаз « которых необходимо и меоить, подают на один из фазовыхEach of the input radio signals, the phase difference “of which is necessary and meoit, is fed to one of the phase
детектооов непосредственно, а на другой Фазовый детектор чеоез - фазодвигающую цепь (3 либо 4). В этом случае на выходах фазовых детекторов 1 и 2 получают видеосигнапы , амплитуда которых пропорциональна собери sin р, Парафазные усилитепи обеспечивают создание сигналов вида и isinf, поступающих затем на соответствующие входы резистивных сумматоров. Весовые коэффициенты резистивных сумматоров определ ютс требуемым дискретом измерени и номером канала.Выходные напр жени сумматоров подаютс на входи элементов сравнени , в качестве элементов сравнени могут быть использованы дифференциальные усилители с достаточным коэффициентом усилени . Практически эти пороговые устройства , выполн ющие операцию сравнени . Порог срабатывани устанавливаетс в самих элементах сравнени .detektivov directly, and on the other Phase detector cheoz - phase-moving circuit (3 or 4). In this case, at the outputs of phase detectors 1 and 2, video signals are obtained, whose amplitude is proportional to collect sin p. Paraphase amplifications provide for the generation of signals of the form and isinf, which then arrive at the corresponding inputs of resistive adders. The weighting coefficients of the resistive adders are determined by the required measurement discrete and the channel number. The output voltages of the adders are applied to the input of the comparison elements, and differential amplifiers with sufficient gain can be used as comparison elements. In practice, these threshold devices perform a comparison operation. The trigger threshold is set in the reference elements themselves.
Работа каналов по сн етс приведенными на фиг. 2 эпюрами напр жени на выходах парафаэных усилителей, резистивных сумматоров и элементов сравнени .The operation of the channels is explained in FIG. 2 voltage plots at the outputs of paraffan amplifiers, resistive adders and reference elements.
Пусть максимальное значение напр жени на выходах элементов сравнени имеет значение i« кода, а минимальное напр жение - значение О кода. Значение напр жени на выходе элемента сравнени какого-либо канала определ етс в каждом конкретном случае величиной сигнала, снимаемого с выхода соответствующего резистивного сумматора. Этот сигнал равенLet the maximum value of the voltage at the outputs of the elements of the comparison be the value of the i "code, and the minimum voltage be the value of the O code. The voltage value at the output of the comparison element of any channel is determined in each specific case by the magnitude of the signal taken from the output of the corresponding resistive adder. This signal is
V -и ()- СФ)-и.(ч )р u,(y)R..C«f)Ri - p,V - and () - SF) - and. (H) p u, (y) R..C "f) Ri - p,
.если подать на сумматор сигналы и и Uj, (f) - cosf, то. If you apply signals and and Uj, (f) - cosf to the adder, then
Y .. sin Ч -PIсо fY .. sin W -PICo f
K +RaK + Ra
т.е., зна величину порога срабатывани элемента сравнени путем выбора сопротивлени резисторов R и Rj,, можно добитьс переброса элемента сравнени из состо ни О в состо ние кода при определенном, наперед заданном, значении разности фаз f (,i входных сигналов. Обратный переброс схемы (из состо ни i в состо ние О кода) может произойти , как это видно из эпюр на фиг. 2, только при изменении входной разности фаз на 180 , т.е. при % + 18(f . Выбира величины сопротивлений резистивных сумматоров, можно заставить срабатывать элементы сравнени в каждом канале при наперед заданных значени х разности фаз, определ емлх дискретом измерени и номером канала. В нашем примере элемент сравнени в i-oM канале должен срабатывать, т.е. 5 перебрасыватьс из состо ни О в состо ние кода, при значении измер емой разности фаз Ч/ л гдеТ дискрет измерени ,2,...,N - номер канала. Добавка -f- в этом выражении опре 1| делена тем, что в примере реализаци устройства точка начала отсчета (нуль) расположена в середине дискрета . Значение кода на выходе элемента сравнени i-oro канала существует при fi6V(fi -I80). в процессе измерени на выходах всех элементов сравнени создаетс кодова комбинаци , однозначно св занна с измер емой разностью фаз. На приведенных эпюрах дискрет измерени выбран равным 22,5° , а порог срабаты вани элементов сравнени равен нулю В этом случае первый канал срабатывает при «fall, 25 , а второй - при f 33,75 и т.д. Как и в любых дискретных системах, фазова характерис тика предлагаемого устройства имеет ступенчатый вид, т.е. изменению вход ной разности фаз f в пределах дискрета соответствует только одно конкретное значение измеренной разности фаз fujM. В нашем примере нулевому дискрету соответствует область вход ной разности фаз от -11,25 до +11,25, т.е. точка О находитс в середине дискрета. Если это нежелательно , то нулевую точку достаточно просто вывести на край дискрета. Первому дискрету, T.e.) 22,5°, соответствует область входной разности фаз ср от 11,25 до 33,75 и т.д Дл того чтобы напр жение с выхода сумматора переходило через О, вл ющийс порогом срабатывани элементов сравнени , необходимо подавать на сумматоры напр жени , противоположные по знаку. Дл соблюдени указанного услови , как это видно из эпюр на резистивные сумматоры с 1 по jканалов , подаютс , например, sinvpH cosvp, а на сумматоры с (у-+ 1) по N каналов, срабатывающих в диапазоне входной разности фаз J от f- до , п даютс сигналы -cos- и - sinj. При этом положительному значению напр же НИН на выходе сумматора соответствуе значение кода на выходе элемен та сравнени , а отрицательному - зна чение О кода на выходе элемента сравнени . Возможны и другие комбинации сигналовр подаваемых на резистивные сумматоры каналов. В каждом конкретном случае.весовые коэффициенты (т.е.значени сопротивлени резисторов R, Rj) резистивных сумматоров в канале определ ютс из выражени RaUi().UaC) UTTOP R, + R4 где пор величина порога срабатывани элемента сравнени , (предпочтительно выбирать равной среднему назначению напр жени с выхода парафа зных усилителей); fi - разность фаз входных сигналов, при которой должен произойти переброс элемента сравнени в i-OM канале из состо ни О в состо ние 1 кода; Ul(V«), Ue(p) - напр жени , подаваемые на резистивный сумматор i-oro канала. На эпюрах, приведенных на фиг. 2, рассматриваютс все возможные варианты состо ний указанных схем дл различных значений измер емой разности фаз и в пределах О-ЗбО. В процессе измерени ф принимает одно конкретное значение, лежащее в указанных пределах. В этом случае величина выходного напр жени элемента сравнени в каждом канале определ етс сигналом, снимаемым с выхода резистивного cyMviaTopa этого канала, т.е. определ етс данным значением j. Таким образом, на выходах всех элементов сравнени создаетс комбинаци единичного кода, соответствующа измер емой разности фаз. Этот код может обрабатыватьс непосредственно ЭВМ, работающей по заданному алгоритму, либо с помощью преобЕ азС)вател может быть переведен в обычный двоичный или дес тичный код. Ниже в качестве примера приведены кодовые комбинации на выходе устройства дл различных значений входной разности фаз. В предложенном примере реализации устройства дискрет измерени 22,5, тогда количество чаналов N Г Можно составить следующую таблицу кода.i.e., knowing the threshold value of the comparison element operation, by selecting the resistance of the resistors R and Rj, one can achieve the transfer of the comparison element from the state O to the code state at a predetermined value of the phase difference f (, i input signals. Reverse The transfer of the circuit (from state i to state O of the code) can occur, as can be seen from the diagrams in Fig. 2, only when the input phase difference is changed by 180, i.e. at% + 18 (f. Choosing resistive resistance values adders, it is possible to make the elements of comparison in each channel with predetermined values of the phase difference determined by the measurement discrete and channel number. In our example, the comparison element in the i-oM channel should work, i.e., 5 be transferred from state O to code state, with the value of the measured difference The phases H / L where T is the discrete dimension, 2, ..., N is the channel number. The addition -f- in this expression is defined as 1 | because in the example of the device realization the origin point (zero) is located in the middle of the discrete. The code value at the output of the channel i-oro comparison element exists at fi6V (fi -I80). during the measurement, a combination of code is created at the outputs of all elements of the comparison, uniquely related to the measured phase difference. In the diagrams below, the measurement is chosen to be 22.5 °, and the threshold for the operation of the comparison elements is zero. In this case, the first channel is triggered at “fall, 25, and the second at f 33.75, etc. As in any discrete systems, the phase characteristic of the proposed device has a stepped form, i.e. only one specific value of the measured phase difference fujM corresponds to a change in the input phase difference f within the discrete limits. In our example, the zero sampling corresponds to the region of the input phase difference from -11.25 to +11.25, i.e. point O is in the middle of the sample. If this is undesirable, then the zero point is simply enough to bring to the edge of the discrete. The first sampling, Te) 22.5 °, corresponds to the region of the input phase difference cf from 11.25 to 33.75, etc. In order for the voltage from the output of the adder to pass through O, which is the threshold of the comparison elements, it is necessary to apply to adders voltage opposite in sign. To comply with this condition, as is evident from the diagrams for resistive adders from 1 to j channels, for example, sinvpH cosvp, and for adders with (y- + 1) N channels, triggered in the range of the input phase difference J from f- to , n gives signals -cos-and -sinj. At this positive value, for example, the NIN at the output of the adder, corresponds to the code value at the output of the comparison element, and to the negative value - O code at the output of the comparison element. Other combinations of signals supplied to resistive channel adders are possible. In each particular case, the weighting factors (i.e., the resistance values of the resistors R, Rj) of the resistive adders in the channel are determined from the expression RaUi (). UaC) UTTOP R, + R4 where then the threshold value of the reference element triggered (preferably the average voltage assignment from the output of paraphasic amplifiers); fi is the phase difference of the input signals at which the reference element should be transferred in the i-OM channel from the state O to the state 1 code; Ul (V «), Ue (p) - voltages applied to the resistive adder of the i-oro channel. The plots shown in FIG. 2, all possible states of the indicated circuits are considered for different values of the measured phase difference and within the O-ZbO. In the measurement process, φ takes one specific value, which lies within the specified limits. In this case, the magnitude of the output voltage of the comparison element in each channel is determined by the signal taken from the output of the resistive cyMviaTopa of this channel, i.e. determined by this value of j. Thus, a combination of a single code corresponding to the measured phase difference is created at the outputs of all comparison elements. This code can be processed directly by a computer operating according to a given algorithm, or it can be converted into a usual binary or decimal code with the help of a transceiver. Below, as an example, code combinations at the output of the device are given for different values of the input phase difference. In the proposed example, the implementation of the device discretization measure 22,5, then the number of channels N G You can create the following code table.
ТаблицаTable
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU762429006A SU687574A1 (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Device for measuring the difference between radio pulses phases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU762429006A SU687574A1 (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Device for measuring the difference between radio pulses phases |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU687574A1 true SU687574A1 (en) | 1979-09-25 |
Family
ID=20686275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU762429006A SU687574A1 (en) | 1976-12-14 | 1976-12-14 | Device for measuring the difference between radio pulses phases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU687574A1 (en) |
-
1976
- 1976-12-14 SU SU762429006A patent/SU687574A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU687574A1 (en) | Device for measuring the difference between radio pulses phases | |
| US6304071B1 (en) | Phase detector that samples a read signal at sampling points and delay | |
| RU2225012C2 (en) | Phase-meter | |
| RU2007736C1 (en) | Device for determination of phase shift between two sine signals | |
| JP2587970B2 (en) | Impedance measuring device | |
| RU2020494C1 (en) | Device for measuring phase shift of two sinusoidal signals | |
| RU2020579C1 (en) | Device for measuring relations of amplitudes of quasisinusoidal signals | |
| SU419908A1 (en) | TOTALIZER | |
| US3532972A (en) | Detector apparatus including digitally operable bridge rebalancing means | |
| RU2020745C1 (en) | Nonelectric-quantity-to-digital-code converter | |
| SU807314A1 (en) | Discriminator of time shift of two coherent random signals | |
| SU800965A1 (en) | Frequency characteristic analyzer | |
| SU999153A1 (en) | Digital phase detector with sinusoidal characteristic | |
| SU383217A1 (en) | AUTOMATIC CORRECTOR CHARACTERISTICS OF COMMUNICATION CHANNELS | |
| SU1363244A1 (en) | Device for computing signal spectrum | |
| SU1129610A1 (en) | Device for extracting square root from sum of two squared numbers | |
| JPS592350B2 (en) | Digital level detection device | |
| SU759968A1 (en) | Device for measuring orthogonal components of signal | |
| RU1827642C (en) | Method of measurement of signal initial phase and device for its accomplishment | |
| SU1539542A1 (en) | Measuring device of atomatic absorption spectrometer | |
| SU1008756A1 (en) | Signal recognition device | |
| SU928353A1 (en) | Digital frequency multiplier | |
| SU366579A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE RELATION OF FREQUENCIES FOR FOLLOWING THE BINARY SIGNAL PULSES AND INTERFERENCE | |
| RU2255343C2 (en) | Group delay time measuring unit | |
| SU1093987A1 (en) | Frequency meter |